Wir Menschen suchen seit langem nach einer nachhaltigen Möglichkeit, Energie zu speichern, denn innovative Energiespeicher sind für uns von entscheidender Bedeutung Zukunft erneuerbarer Energiequellen. Während der Wettlauf um die Suche nach neuen Wegen zur Stromspeicherung bereits im Gange ist, haben die Forscher einen neuen Weg gefunden, den Hausstein in eine Batterie zu verwandeln, die Strom speichern kann.
Es ist Nanotechnologie, gefällt es dir?
Ja, Sie haben es richtig gelesen! Verwandeln Sie einen echten Ziegelstein in eine Batterie, dank Nanotech- (die gleiche Technologie, die Tony Stark für seine Suite in Avengers: Infinity War verwendet hat). Diese Methode ebnet den Weg für eine günstigere Superkondensator-Speicherung erneuerbarer Energie, heißt es in der Studie!
Diese Technologie nutzt die porösen Eigenschaften (mikroskopisch kleine Löcher) von Ziegeln und füllt sie mit winzigen Nanofasern aus leitendem Kunststoff, die elektrische Ladung speichern können. Den Behauptungen der Forscher zufolge enthält der erste Stein genug Strom, um eine kleine Lampe zum Leuchten zu bringen. Wird die Kapazität erhöht, kann er ein kostengünstiger Ersatz für Lithium-Ionen-Akkus werden.
Superkondensatoren
Im Gegensatz zu Batterien, die Energie durch chemische Reaktionen speichern, fungieren Ziegel als Superkondensatoren, die Elektrizität als statische Ladung in Feststoffen speichern. Die Eigenschaften von Superkondensatoren sind jedoch so, dass sie trotz ihrer schnelleren Lade- und Entladefähigkeiten einen kleinen Teil der Energie speichern können.
Daher arbeiten Forscher daran, die Energiekapazität von Superkondensatoren und die Ladegeschwindigkeit von Batterien zu erhöhen.
„Eine Solarzelle auf dem Dach Ihres Hauses muss irgendwo Strom speichern und normalerweise verwenden wir Batterien“, sagte Julio D'Arcy von der Washington University in St. Louis, USA, der an der Forschung beteiligt war team. „Wir haben eine neue Denkanstoß-Option bereitgestellt, aber so weit sind wir noch nicht.“
Erhebliches Verbesserungspotenzial
Während die Energiedichte des Ziegels nur 1 % im Vergleich zu Lithium-Ionen-Batterien beträgt, kann sie durch die Zugabe von Metalloxiden verzehnfacht werden, um mehr Ladung im Inneren zu speichern, behauptet D'Arcy.
„Wärme war das vorrangige Interessengebiet, wenn es um die Energiespeicherung innerhalb der Gebäudestruktur ging. Diese Studie zeigt, dass es auch Potenzial für die Speicherung elektrischer Energie gibt. Die Leistung liegt weit unter der von maßgeschneiderten Superkondensatoren, aber das Prinzip hat sich bewährt und es gibt erhebliches Verbesserungspotenzial“, sagte Dan Brett, Professor für Elektrochemie am University College London.
Noch ein langer Weg
Als Teil des Experiments machten die Forscher eine Prototyp von Power Bricks, die chemische Dämpfe nutzen, um ein Netzwerk aus Kunststoff-Nanofasern namens PEDOT zu bilden. Erwähnenswert ist, dass Power Bricks bis zu 10,000 Mal recycelt werden können, bevor sie ihre Kapazität verlieren.
Richard McMahon, Professor für Leistungselektronik an der University of Warwick, Großbritannien, sagte, die Forschung sei faszinierend. „Energiespeicherung ist von großem zeitgenössischen Interesse, insbesondere in elektrischer Form. [Aber] obwohl diese Arbeit eine interessante Demonstration einer Möglichkeit ist, ist sie weit von einer praktischen Anwendung entfernt.“
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Hauptbildnachweis: D'Arcy Research Laboratory